土地利用变化对生物物理的影响和反馈

2018-10-31 作者: xuzhiping 浏览: 514 次

摘要: 土地变化科学团体旨在强调涉及土地变化的生态系统物品和服务的 整体性;因此,给予生物物理子系统的结构和功能更多的关注。由于 很多原因这个想法很难被执行,包括复杂性和涉及物品和服务的整 体上的花费。调查一系列的物品和服务或者部分生态系统是比较常 见的研究。有这样一....

土地变化科学团体旨在强调涉及土地变化的生态系统物品和服务的 整体性;因此,给予生物物理子系统的结构和功能更多的关注。由于 很多原因这个想法很难被执行,包括复杂性和涉及物品和服务的整 体上的花费。调查一系列的物品和服务或者部分生态系统是比较常 见的研究。有这样一些例子,包括关键物种的景观破碎化的影响及 对其他生物和景观功能产生的后果;侵入物种的蔓延也是土地利用 的一种后果;土地变化对水、食物供应及舒适度产生的后果;森林 边缘地区,从生物的减少到病媒传播的开放,各种后果都增加;耕地 和休耕地之间的变化对热带森林演替和营养动力学的影响。大多数 各种规模的分析研究聚焦于具体物品和服务或者子系统,例如,全球 土地覆被对大气温室气体、反射率或者水循环的影响后果。

生物物理对土地利用和人类福祉的反馈研究同样被限制为对其的 影响。例子有,土地利用变化引起的在降水、温度或者水域泛滥 等方面的当地破碎尺度的变化,以及区域范围的“城市热岛效应”。来自城市工业区的各种污染物减少了农作物的收益,这些污染物 分布在很大的空间范围内,并与从肥料中释放出来的一氧化二氮 相互作用。对环境造成严重的压力已经在猪生产地被发现了,如 德国、荷兰、丹麦、瑞士,这些地方的氨沉积已经超过了敏感的 生态系统氮的临界负荷值。气候变化,本身部分的与地球陆地表 面的变化有关,在世界范围内,与土地覆被变化及土地利用,尤其是农业,对生态系统的威胁相互作用。此外,生态系统的变 化改变了适合疾病寄存的媒介及动物寄主身上的疾病,土地利用 变化使人类更多地暴露在这些疾病中,从而影响人类的健康。虽然聚焦于方法,各种研究及模型也越来越具包容性和复杂性,并尝试合并耦合系统的更多层面。例如,研究如何起火,蔓延及 森林火灾的影响是与气候、植被结构和从地方到区域的土地利用 相互作用的,以解决对生物多样性以及例如碳吸收、土壤肥力、放牧和旅游价值等生态系统服务的影响,因此产生土地利用变化。

此外,欧洲的建模评价工作已经发现了地中海地区逐渐面临水资 源缺乏的环境变化,这是因为积雪的动态变化,包括径流的时间 性及多数的水被用于灌溉和旅游业。 生物物理后果及反馈的研究 在其他情况下面临着很多而且很细节的挑战。这包括了生态系统 过程和生态系统服务的因果关系及其对生物多样性的依赖的识别,识别不同环境系统的临界点,超过其则环境不可恢复。当然,面对 这些和其他挑战,都需要改善处理完整的耦合土地系统的复杂性 的能力(见综合和评价部分)。

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